[發明專利]鋁合金基復合材料的制造方法及鋁合金基復合材料

有效

• 申請號: 201880077344.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111479940B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 水戶宏;渡邊健司
• 申請（專利權）人: 先進復合材料株式會社
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明提供能夠均勻地浸入鋁合金的鋁合金基復合材料的制造方法。本發明提供鋁合金基復合材料的制造方法和鋁合金基復合材料，其特征在于，前述鋁合金基復合材料在鋁合金中復合有作為加強材料的陶瓷粉末，前述制造方法具備如下工序：填充工序，將前述陶瓷粉末填充至由多孔材料形成的多孔容器，利用蓋部將前述多孔容器密閉；將前述多孔容器設置在模具內、向前述模具內倒入鋁合金的熔融金屬的工序；以及，浸入工序，對前述模具內的前述熔融金屬施加壓力，使前述熔融金屬通過前述多孔容器而浸入內部的前述陶瓷粉末。

技術領域

本發明涉及均勻地分布有加強材料的鋁合金基復合材料的制造方法及鋁合金基復合材料。

背景技術

迄今，已知在鋁合金中復合有作為加強材料的陶瓷粉末的鋁合金基復合材料。作為該鋁合金基復合材料的制造方法，例如專利文獻1中記載了：一種鋁合金基復合材料的制造方法，其作為屬于加強材料的陶瓷粉末使用硼酸鋁的粉末，使鋁合金的熔融金屬浸入該粉末的填充體。需要說明的是，這種制造方法被稱為熔融金屬鑄造法或高壓鑄造法。

上述專利文獻1記載的制造方法包括如下工序：填充硼酸鋁粉末原料而得到填充體的工序；對填充體進行預熱的工序；對鋁合金進行加熱而得到熔融鋁合金的工序；以及，使熔融鋁合金加壓浸透至經預熱的填充體中的工序。這種現有的制造方法通過在鐵制、SUS制的容器中填充硼酸鋁粉末原料等陶瓷粉末來得到填充體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-38172號公報

發明內容

發明要解決的問題

上述現有技術留有以下問題。

即，現有的鋁合金基復合材料的制造方法如圖14所示，在鐵制、SUS制的金屬容器103中填充陶瓷粉末102來制成填充體，使鋁合金的熔融金屬Al1從該金屬容器103的上部開口流入來使鋁合金浸入陶瓷粉末102的填充體，因此存在如下問題：在鋁合金的熔融金屬Al1流入的開口部附近與距離開口部遠的底部之間，鋁合金的浸入率不同，無法均勻地浸入陶瓷粉末102的填充體整體。因此，特別是對于復雜形狀、薄板狀，難以得到均勻的復合材料。

本發明是鑒于前述問題而做出的，其目的在于提供能夠均勻地浸入鋁合金的鋁合金基復合材料的制造技術。

用于解決問題的方案

本發明為了解決前述問題而采用以下方案。即，第1發明的鋁合金基復合材料的制造方法的特征在于，所述鋁合金基復合材料在鋁合金中復合有作為加強材料的陶瓷粉末，所述制造方法具有如下工序：填充工序，將前述陶瓷粉末填充至由多孔材料形成的多孔容器，利用蓋部將前述多孔容器密閉；將前述多孔容器設置在模具內、向前述模具內倒入鋁合金的熔融金屬的工序；以及，浸入工序，對前述模具內的前述熔融金屬施加壓力，使前述熔融金屬通過前述多孔容器而浸入內部的前述陶瓷粉末。

該鋁合金基復合材料的制造方法由于具有使熔融金屬通過多孔容器而浸入內部的陶瓷粉末的浸入工序，因此鋁合金的熔融金屬經由多孔容器的多孔的材質幾乎從全方位均等地流入多孔容器內，可以均勻地浸入陶瓷粉末整體。

第2發明的鋁合金基復合材料的制造方法的特征在于，在第1發明中，前述多孔容器由碳石墨形成。

即，該鋁合金基復合材料的制造方法由于多孔容器由碳石墨形成，因此熱膨脹系數小于鐵制、SUS制的容器，幾乎不會發生由熱膨脹導致的容器變形，使得復雜形狀的容器的使用也成為可能。此外，將在浸入工序后固化的復合材料從多孔容器取出時，由于多孔容器為碳石墨，因此可以容易地將復合材料與多孔容器分離。

第3發明的鋁合金基復合材料的制造方法的特征在于，在第1或第2發明中，在前述填充工序后具有對前述多孔容器進行預熱的預熱工序。